ई. कोलाई के लैक आपेरोन (लैक प्रचालक) का सचित्र वर्णन करें ।

लैक ऑपेरोन की संरचना

लैक ऑपेरोन में निम्नलिखित घटक शामिल होते हैं:

• नियामक जीन (Regulatory Gene): यह जीन एक रिप्रेशर प्रोटीन का उत्पादन करता है जो ऑपेरोन की गतिविधि को नियंत्रित करता है।
• ऑपरेटर (Operator): यह डीएनए का एक खंड है जहां रिप्रेशर प्रोटीन बंधता है, जिससे आरएनए पोलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों तक पहुंचने से रोका जाता है।
• संरचनात्मक जीन (Structural Genes): ये जीन लैक्टोज के चयापचय के लिए आवश्यक एंजाइमों (β-गैलेक्टोसिडेज़, लैक्टोज परमेज़, और ट्रांसएसीटाइलेज) का उत्पादन करते हैं।

लैक ऑपेरोन की कार्यप्रणाली

लैक ऑपेरोन की कार्यप्रणाली को दो मुख्य अवस्थाओं में समझा जा सकता है:

1. अनुपस्थिति में (In the absence of Lactose)

जब लैक्टोज अनुपस्थित होता है, तो रिप्रेशर प्रोटीन ऑपरेटर से बंध जाता है, जिससे आरएनए पोलीमरेज़ संरचनात्मक जीनों को ट्रांसक्राइब करने से अवरुद्ध हो जाता है। परिणामस्वरूप, लैक्टोज के चयापचय के लिए आवश्यक एंजाइमों का उत्पादन नहीं होता है।

2. उपस्थिति में (In the presence of Lactose)

जब लैक्टोज मौजूद होता है, तो यह एक इंड्यूसर अणु (allolactose) में परिवर्तित हो जाता है। यह इंड्यूसर रिप्रेशर प्रोटीन से बंध जाता है, जिससे रिप्रेशर ऑपरेटर से अलग हो जाता है। अब आरएनए पोलीमरेज़ संरचनात्मक जीनों को ट्रांसक्राइब कर सकता है, जिससे लैक्टोज के चयापचय के लिए आवश्यक एंजाइमों का उत्पादन होता है।

आरेखीय निरूपण

(उपरोक्त छवि विकिपीडिया से ली गई है और यह लैक ऑपेरोन की कार्यप्रणाली को दर्शाती है।)

लैक्टोज चयापचय में शामिल एंजाइम

एंजाइम	कार्य
β-गैलेक्टोसिडेज़	लैक्टोज को ग्लूकोज और गैलेक्टोज में तोड़ता है।
लैक्टोज परमेज़	लैक्टोज को कोशिका में प्रवेश करने में मदद करता है।
ट्रांसएसीटाइलेज	गैलेक्टोज को संसाधित करने में मदद करता है।

नकारात्मक विनियमन

लैक ऑपेरोन नकारात्मक विनियमन का एक उदाहरण है, जिसका अर्थ है कि जीन अभिव्यक्ति को रोकने के लिए एक रिप्रेशर प्रोटीन की आवश्यकता होती है। यह विनियमन कोशिका को ऊर्जा बचाने और केवल तभी लैक्टोज के चयापचय के लिए एंजाइमों का उत्पादन करने की अनुमति देता है जब यह वास्तव में मौजूद होता है।